# Строение вещества  
https://sites.google.com/site/kontrudar13/himia  
http://www.hemi.nsu.ru/ucheb126.htm  
Всё материальное во Вселенной состоит из атомов. Атом – это мельчайшая единица материи, которая несет в себе ее свойства.  
Атомы соединяются в молекулы, а молекулы — в вещества, минералы и организмы.  
Химический элемент - это совокупность атомов с одинаковым зарядом атомных ядер.

## Строение атома
Атом состоит из ядра и внешней оболочки.  
Ядро атома состоит из частиц:
- протонов, которые имеют положительный электрический заряд
- нейтронов, не имеют заряда.  

Вокруг ядра атома во внешней оболочке вращаются электроны, частицы, которые имеют отрицательный электрический  заряд.  
В нейтрально заряженном атоме число протонов равно числу электронов. Электроны имеют точно такой же по модулю (размеру) заряд, что и протоны, только отрицательный (с противоположным знаком). 
Число протонов атома равно количеству электронов, потому суммарный заряд атома равен нулю. 
Атом, потерявший один или несколько электронов, называют положительным ионом.  
Атом, который получает лишние электроны, называется отрицательным ионом.  

## Строение молекул
Атомы соединяются в молекулы  за счет электростатических сил.  
Молекулы - это связанные друг с другом общими электронами атомы. Атомы держат друг друга за электроны.
![Молекула](http://www.seva.ru/bbseva/img/2017/water%20molecule.jpg.jpg)  

Постоянно передавая свои и притягивая чужие электроны со своих внешних оболочек атомы могут образовывать молекулы - соединения разных атомов.

## Элементарный электрический заряд
Противоположные заряды притягиваются друг к другу, а одноименные отталкиваются.

Чем больше излишек или дефицит электронов на теле, тем больше его заряд.
Заряд как протона так и электрона элементарный (минимальный существующий в природе), равный 1,6 * 10^(-19) Кл (Кулон).  
Меньшего заряда у чего-либо быть не может. 

Поэтому заряд любого тела может быть только кратным 1,6 * 10^(-19) Кл, т.е., меняется не плавно, а дискретно (скачкообразно), в зависимости от того, сколько именно данное тело содержит лишних электронов, или сколько их не хватает. Не хватает одного электрона - заряд тела составляет 1,6 * 10^(-19) Кл, лишний один электрон - заряд равен минус 1,6 * 10^(-19) Кл (электроны заряжены отрицательно). Не хватает трех электронов - заряд 4,8 * 10^(-19) Кл и так далее. 

А 1 кулон - это суммарный заряд 6,24 * 10^18 электронов (или протонов). 
Так решили: заряд именно такого количества электронов называть 1 Кулон.

## Устойчивая структура атомов
Атомы элементов стремятся к наиболее устойчивой электронной конфигурации. Устойчивой является электронная конфигурация с завершенным внешним электронным уровнем s и p орбиталей.  

Электрическое напряжение означает избыток или дефицит электронов на поверхности тела.  
Если электронов больше, напряжение отрицательное, если электронов не хватает - напряжение положительное.  
Чем больше избыток или дефицит электронов на поверхности тела, тем выше напряжение (потенциал) этого тела. 
А почему избыток или недостаток электронов бывает именно но поверхности тел? Лишние электроны отталкиваются друг от друга, так как одноименно заряжены. А где электроны будут на максимальном расстоянии друг от друга? На поверхности тела, то есть на внешней кромке (границе) тела.

## Атомные орбитали



# Моделирование электрических цепей  
http://everycircuit.com/  
https://www.youtube.com/watch?v=fGI9d0CjI8s  

# Транзисторы (полупроводники, semiconductors)  
https://www.youtube.com/watch?v=7ukDKVHnac4  
https://en.ppt-online.org/49848

Полупроводник это вещество, которое слабо проводит ток в нормальных температурных условиях. Все свободные электроны атомов полупроводника заняты в образовании ковалентных связей с другими атомами. При подводе к полупроводнику значительной температурной энергии некоторые электроны могут вырываться из кристаллической решетки вещества (разрывать связь). Такие электроны могут обеспечивать электрическую проводимость - упорядоченное движение электронов к положительно заряженной части системы.

Пока к полупроводнику не подведён ток, то свободные электроны хаотично перемещаются между атомами. После подсоединения полупроводника к источнику энергии, свободные электроны срываются с внешней орбитали и устремляются к плюсу источника энергии.  

Типы полупроводиков:
- n-тип (negative, отрицательный) (-) - полупроводник с избыточными электронами проводимости, такие полупроводники могут являться источниками отрицательно заряженных электронов;  
- p-тип (positive, положительный) (+) - полупроводник с избыточными дырками, атомы, которые пытаются принятуть отрицательные электроны.

Так как атомы пытаются достроить свой внешний электронно-энергетический слой до стабильной структуры. То атомы p-типа (в исходном состоянии нейтральные), имеющие неполный внешний слой электронов, пытаются притянуть отрицательные электроны.  
Поэтому атомы p-типа можно рассматривать как частицы с положительным зарядом, так как имеют свободное место для электрона.  Соседний электрон может легко перескочить на свободное место, заполнить дырку.  
Таким образом, в полупроводниках p-типа наблюдается не упорядоченное движение электронов, а упорядоченное движение дырок к отрицательно заряженному полюсу системы.

Si - кремний имеет 4 электрона во внешнем слое, то есть этот элемент четырёх валентный (один атом Si может присоединить 4 других атома).
As - мышьяк имеет 5 электронов, валентность 5.
B - бор имеет валентность 3.

Если к элементу Si добавить примесь As (легировать мышьяком, легирование примесью n-типа), то получим молекулу со свободным одним электроном (этот электрон не участвует в ковалентной связи Si и As), который легко может срываться с внешней оболочки.


https://www.youtube.com/watch?v=WVBdT6Qw-wg

